Klíčový rozdíl mezi hydrofobními a superhydrofobními je jejich kontaktní úhel pro kapičky vody. Kontaktní úhel pro vodní kapky na hydrofobních površích je více než 90 stupňů, takže odpuzuje vodu. Naproti tomu kontaktní úhel pro kapičky vody na superhydrofobním povrchu je více než 150 stupňů, což způsobuje nejen odpuzování vody, ale také její odvalování z povrchu.
Hydrofobní i superhydrofobní povrchy jsou povrchy odpuzující vodu. Hydrofobní interakce popisují odpuzování mezi vodou a jinými látkami, zatímco superhydrofobní znamená intenzivnější než hydrofobní.
Co je hydrofobní?
Hydrofobní interakce jsou odpudivé síly mezi molekulami vody a jinými látkami. Je to typ interakce opačný k hydrofilní interakci (přitažlivá síla mezi molekulami vody a jinými látkami). V tomto termínu hydro“znamená „voda“a „fobní“znamená „strach“. Látky, které nemají rády vodu, tedy můžeme označit za hydrofobní látky. Tyto látky odpuzují molekuly vody. Obecně platí, že nepolární molekuly vykazují tento typ interakce, protože molekuly vody jsou polární. Jinými slovy, hydrofobní látky mají tendenci přitahovat se nebo interagovat s nepolárními látkami nebo se v nich rozpouštět, jako je olej a hexan.
Někdy se hydrofobním látkám říká lipofilní látky, protože tyto látky přitahují lipidové nebo tukové složky. Když se do vody přidá hydrofobní látka, molekuly látky mají tendenci vytvářet shluky tím, že se vzájemně spojují. Díky tomu jsou hydrofobní rozpouštědla důležitá při oddělování nepolárních sloučenin od vody nebo polárních roztoků.
Co je superhydrofobní?
Superhydrofobní interakce je schopnost odpuzovat vodu do té míry, že se kapky nezplošťují, ale místo toho se odvalují. To je také známé jako ultra-hydrofobicita. Superhydrofobní povrchy jsou extrémně hydrofobní povrchy, které se extrémně obtížně smáčejí. Obvykle kontaktní úhel vodní kapky na tomto druhu povrchu přesahuje 150 stupňů. Tuto interakci můžeme také pojmenovat jako lotosový efekt kvůli chování vodních kapiček na lotosovém listu. Kapka vody, která narazí na superhydrofobní povrch, se může plně odrazit, podobně jako elastický míč.
Kontaktní úhel kapky vody na superhydrofobním povrchu poprvé popsal Thomas Young v roce 1805. Udělal to analýzou sil, které působí na kapku tekutiny, která spočívá na hladkém pevném povrchu, který je obklopen plynem.
Můžeme najít příklady superhydrofobních povrchů v přírodě, včetně lotosových listů, jemných chloupků na některých rostlinách, vodních plachetnic a hmyzu žijících na vodní hladině, některých ptáků, kteří jsou skvělí plavci atd.
Jaký je rozdíl mezi hydrofobním a superhydrofobním?
Hydrofobní i superhydrofobní povrchy jsou povrchy odpuzující vodu. Klíčový rozdíl mezi hydrofobním a superhydrofobním je ten, že kontaktní úhel pro vodní kapky na hydrofobních površích je více než 90 stupňů, zatímco kontaktní úhel pro vodní kapky na superhydrofobním povrchu je více než 150 stupňů. Proto hydrofobní povrchy odpuzují vodu, zatímco superhydrofobní povrchy vodu nejen odpuzují, ale také ji odvalují ze svých povrchů.
Níže uvedená infografika uvádí rozdíly mezi hydrofobními a superhydrofobními v tabulkové formě pro srovnání vedle sebe.
Shrnutí – hydrofobní vs superhydrofobní
Hydrofobní interakce jsou odpudivé síly mezi molekulami vody a jinými látkami. Superhydrofobní interakce je schopnost odpuzovat vodu do té míry, že se kapky nezplošťují, ale místo toho se odvalují. Klíčový rozdíl mezi hydrofobním a superhydrofobním je ten, že kontaktní úhel pro vodní kapky na hydrofobních površích je více než 90 stupňů, zatímco kontaktní úhel pro vodní kapky na superhydrofobním povrchu je více než 150 stupňů. Proto hydrofobní povrchy odpuzují vodu, zatímco superhydrofobní povrchy vodu nejen odpuzují, ale také ji odvalují ze svých povrchů.
